数字电路课程设计---串行数字比较器

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1、串行数字比较器 串行数字比较器 xxx 目录目录 摘要摘要 1 1 1 绪论绪论. 1 2 2 需求分析需求分析. 1 3 3 硬件设计硬件设计. 1 3.1 电路原理 . 1 3.2 芯片选择 . 5 3.3 线路连接 . 9 4 4 调试与分析调试与分析. 9 5 5 结论结论. 9 6 6 结束语结束语. 10 7 7 参考文献参考文献. 10 串行数字比较器 1 摘要 研究事物或者现象最常用的手法莫过于比较， 比较是认识对象间的相同 点或相异点的逻辑方法。这次课程设计的目的就是比较两个二进制数的大 小。 设计实验主要是采用同步时序逻辑电路来完成，通过串行输入的方式， 从高位到低位逐位对

2、两组二进制数进行比较，并输出比较结果。 本文从需求分析、 硬件设计调试与分析的几个方面详细的介绍这一次课程设 计的实现过程。并在最后对所设计电路的总体情况进行了总结。 1 绪论 比较是一种常用的科学手段，有利于了解事物的本质，这一次实验的目的是 比较两个数字的大小设计一个能对两个串行输入的二进制数 X=X1X2.Xn 和 Y=Y1Y2.Yn 进行比较的电路。比较从 X1，Y1 开始，依次进行到 Xn，Yn。电路 有两个输出端 Zx,Zy，若比较结果 XY，则 Zx 为 1，Zy 为 0；若 XY，则 Zx 为 0， Zy 为 1；若 X=Y，则 Zx 和 Zy 都为 1。 2 需求分析 串行输

3、入并比较两个二进制数的大小， 一定要有高位到底位， 逐位进行比较， 如实中途比较出现结果，则显示比较的最终结果。通过输出端显示。若是需要比 较的数值在没有比较出结果之前。应不予显示。直到每一位的数字均已经比较结 束。则显示最后结果。上述此类功能可以通过一个同步时序逻辑电路来实现，使 用部分逻辑门运算和触发器完成。 3 硬件设计 3.1 电路原理 3.1.1 真值表 经分析并根据题意得到真值表如图 1 所示： 串行数字比较器 2 x y 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 1 N/A 0 1 0 1 N/A 0 1 0 1 N/A

4、0 1 0 1 N/A 0 1 1 0 N/A 1 0 1 0 N/A 1 0 1 0 N/A 1 0 1 0 N/A 1 0 图 1, 真值表 3.1.2 状态转换图 用两个 D D 触发器，这两个触发器的输出就是电路的输出，其中y y 2 2表 示Z Zy y，y y 1 1表示Z Zx x。用A A、B B、C C 三个状态分别表示X X= =Y Y、X XY Y、X XY Y。 根据题意得到状态转换图如下所示: 串行数字比较器 3 图 2. 实验的状态转换图 3.1.3 逻辑表达式 令 A=11,B=01,C=10A=11,B=01,C=10,得二进制状态表。.采用 D D 触发器，经卡诺图化 简得激励方程，卡诺图如图 3 所示： 图 3. 为采用 D 触发器的卡诺图 2212 yyyxyD i i 1 i 1i21 yxyyyD 3.1.4 逻辑电路图 根据激励方程得到比较部分的逻辑电路图如图 5 所示： 串行数字比较器 4 U2A 74LS04D U2B 74LS04D U1A 74LS08D U1B 74LS08D U1D